## JURNAL TEKNIK INFORMATIKA
Halaman Jurnal: http://jurnal.stmik-dci.ac.id/index.php/jutekin/ Halaman LPPM STMIK DCI : http://lppm.stmik-dci.ac.id/

## TONGKAT TUNANETRA PINTAR MENGGUNAKAN ARDUINO
Akik Hidayat 1) , Dede Supriadi 2)
1 Prodi Teknik Informatika Departemen Ilmu Komputer, Universitas Padjadjaran E-mail: akik@unpad.ac.id 1 ,  dedesupriadi@gmail.com 2

## ABSTRAK
Pada saat ini teknologi dan sistem informasi mengalami perkembangan yang sangat pesat. Seiring dengan perkembangan teknologi, manusia semakin dituntut kreatif untuk membuat peralatan yang memanfaatkan teknologi untuk meringankan kehidupannya.  Tongkat  adalah  alat  bantu  tunanetra  yang  praktis  dan  murah kegunaan tongkat penting sekali yaitu agar tunanetra dapat berjalan mandiri, tanpa selalu minta tolong kepada orang lain (Zabel, 1982). Umumnya tongkat tunanetra dibagi menjadi 2 macam, yaitu tongkat panjang dan tongkat lipat. Tongkat panjang adalah  sebuah  tongkat  yang  dibuat  sesuai  standar  persyaratan.  Tongkat  lipat merupakan  tongkat  yang  praktis,  karena  biasa  di  lipat  apabila  tidak  digunakan. Walaupun adanya alat bantu lainnya untuk tunanetra, tongkat masih saja menjadi pilihan utama karena harganya yang relatif murah. Namun tongkat masih memiliki kekurangan  yaitu  hanya  dapat  digunakan  untuk  meraba  benda  atau  halangan dengan jangkauan yang terbatas. Hal ini membuat penyandang tunanetra dituntut untuk  selalu  waspada  serta  merasa  was  –  was  jika  berjalan  sendirian.  Dengan mempunyai  informasi  yang  cukup  terhadap  jalur  perjalanan  yang  akan  dilewati, penyandang tuna netra dapat lebih nyaman pada lingkungan yang belum dikenal. Oleh karena itu di rancanglah sebuah alat yang dapat membantu dan memudahkan penyandang tunanetra untuk beraktivitas.Dari gambaran masalah diatas ditemukan ide  untuk  membuat  alat  tongkat  tunanetra  pintar  mengunakan  arduino.  Alat  ini dibangun  menggunakan  Arduino  Uno  ditambah  dengan  sensor  ultrasonic  dan mengggunakan  buzzer  (alarm).  Cara  kerja  alat  ini  adalah  ketika  penyandang tunanetra berjalan mendekati tembok / benda yang ada di depan, akan memberi peringatan suara oleh tongkat tunanetra pintar tersebut.
Kata kunci : Arduino uno, buzzer, tongkat, tunanetra

## I. PENDAHULUAN
Pada  umumnya  manusia  memiliki panca  indra  yang  berfungsi  untuk merasakan  perubahan  yang  terjadi  di lingkungan  luar  tubuhnya.  Salah  satunya adalah mata. Mata merupakan salah satu indra  yang  sangat  penting  bagi  manusia, dengan  adanya  mata  manusia  dapat melakukan  berbagai  macam  aktivitas. Mata  merupakan  indra  yang  berfungsi untuk  merekam  keadaan  atau  kondisi, sehingga  manusia  bisa  mengetahui  akan objek  yang  dilihatnya.  Kenyataannya  , tidak  semua  manusia  diciptakan  dengan keadaan mata yang normal, dan pula yang mengalami  gangguan  penglihatan  sejak lahir. Tongkat adalah alat bantu tunanetra yang praktis dan murah kegunaan tongkat penting sekali yaitu agar tunanetra dapat berjalan  mandiri,  tanpa  selalu  minta tolong  kepada  orang  lain  (Zabel,  1982). Umumnya  tongkat  tunanetra  dibagi menjadi 2 macam, yaitu tongkat panjang dan tongkat lipat. Tongkat panjang adalah sebuah  tongkat  yang  dibuat  sesuai standar  persyaratan.  Tongkat  lipat merupakan  tongkat  yang  praktis,  karena biasa  di  lipat  apabila  tidak  digunakan. Walaupun  adanya  alat  bantu  lainnya untuk  tunanetra,  tongkat  masih  saja menjadi  pilihan  utama  karena  harganya yang relatif murah. Namun tongkat masih memiliki  kekurangan  yaitu  hanya  dapat digunakan  untuk  meraba  benda  atau halangan dengan jangkauan yang terbatas.  Hal  ini  membuat  penyandang tunanetra dituntut untuk selalu waspada serta  merasa  was  –  was  jika  berjalan sendirian.  Dengan  mempunyai  informasi yang  cukup  terhadap  jalur  perjalanan yang  akan  dilewati,  penyandang  tuna netra dapat lebih nyaman pada lingkungan  yang  belum  dikenal.  Oleh
karena itu di rancanglah sebuah alat yang dapat  membantu  dan  memudahkan penyandang tunanetra untuk beraktivitas yaitu  Tongkat  Tunanetra  Pintar  yang menggunakan  arduino,  sensor  ultrasonic dan buzzer sebagai output suara dari alat ini.
II. LANDASAN TEORI 2.1 Pengertian Tongkat Tongkat adalah alat bantu tunanetra  yang  praktis  dan  murah kegunaan  tongkat  penting  sekali  yaitu agar  tunanetra  dapat  berjalan  mandiri, tanpa  selalu  minta  tolong  kepada  orang lain  (Zabel,  1982).  Umumnya  tongkat tunanetra dibagi menjadi 2 macam, yaitu tongkat  panjang  dan  tongkat  lipat. Tongkat  panjang  adalah  sebuah  tongkat yang  dibuat  sesuai  standar  persyaratan. Tongkat  lipat  merupakan  tongkat  yang praktis, karena biasa di lipat apabila tidak digunakan.

## 2.2 Modul Arduino Uno R3
Arduino Uno adalah sebuah
platform elektronik  yang  bersifat open source serta  mudah  digunakan.  Hal tersebut  ditunjukan  agar  siapapun  dapat membuat  proyek  interaktif  dengan mudah  dan  menarik.  Untuk  bentuk  fisik dari  Arduino  Uno  R3  bisa  dilihat  pada gambar 2.1.
Gambar 2.1 Arduino Uno

## 2.3 Sensor Ultrasonik
Sensor  ultrasonik  adalah  sebuah sensor  yang  memiliki  fungsi  untuk mengubah  besaran  fisis    alias  bunyi menjadi besaran listrik, begitupun sebaliknya. Prinsip kerja sensor ultrasonik ini  cukup  simpel,  yakni  berdasarkan pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat  digunakan  untuk  mendefiniskan eksistensi atau jarak suatu benda dengan frekuensi tertentu.
Gambar 2.3 Sensor Ultrasonik 2.4 Dasar Elektronika a. Resistor Merupakan komponen
elektronik  yang  memiliki  dua  pin  dan didesain  untuk  mengatur  tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai  resistansi  (tahanan)  tertentu  yang dapat  memproduksi  tegangan  listrik  di antara  kedua  pin  gan  arus  yang mengalir.dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus den
Gambar 2.4 Resistor
Adapun kode warna di resistor :
Gambar 2.5 Kode Warna Resistor b. Kondensator
Kondensator  atau  sering  disebut
sebagai  kapasitor  adalah  suatu  alat  yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik,  dengan  cara  mengumpulkan ketidakseimbangan  internal  dari  muatan listrik. Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad dari nama Michael Faraday. Kondensator juga dikenal sebagai "kapasitor",  namun  kata  "kondensator" masih  dipakai  hingga  saat  ini.  Pertama disebut  oleh  Alessandro  Volta  seorang ilmuwan  Italia  pada  tahun  1782  (dari bahasa  Itali condensatore ),  berkenaan dengan kemampuan alat untuk
menyimpan  suatu  muatan  listrik  yang tinggi  dibanding  komponen  lainnya. Kebanyakan bahasa dan negara yang tidak menggunakan  bahasa  Inggris  masih mengacu Pada Perkataan Bahasa Italia.
Gambar 2.6 Kondensator
c. Induktor
Sebuah  induktor  atau  reaktor  adal ah  sebuah  kompon  elektronika  pasif (kebanyakan berbentuk torus) yang dapat menyimpan energi pada medan magnet  yang  ditimbulkan  oleh  arus listrik  yang  melintasinya.  Kemampuan induktor untuk menyimpan energi magnet  ditentukan  oleh  induktansinya, dalam  satuan  Henry.  Biasanya  sebuah induktor
adalah sebuah kawat penghantar yang dibentuk
menjadi  kumparan,  lilitan  membantu membuat  medan  magnet  yang  kuat  di dalam  kumparan  dikarenakan  hukum induksi  Faraday.  Induktor  adalah  salah satu  komponen  elektronik  dasar  yang digunakan dalam rangkaian yang arus dan tegangannya  berubah-ubah  dikarenakan kemampuan induktor
untuk
memproses arus bolak-balik.
Gambar 2.7 Induktor d. Trafo Transformator  atau  trafo  adalah alat yang memindahkan tenaga listrik  antar  dua  rangkaian  listrik  atau lebih melalui induksi elektromagnetik.
Gambar 2.8 Transformator 2.5 Komponen Aktif
a. Diode
Diode  adalah  komponen  aktif  dua kutub  yang  pada  umumnya  bersifat semikonduktor,  yang  memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah (kondisi panjar  maju)  dan  menghambat  arus  dari arah sebaliknya (kondisi panjar mundur). Diode  dapat  disamakan  sebagai  fungsi katup di dalam bidang elektronika. Diode sebenarnya tidak menunjukkan karakteristik kesearahan yang sempurna, melainkan mempunyai karakteristik
hubungan  arus  dan  tegangan  kompleks yang tidak linier dan seringkali tergantung pada  teknologi  atau  material  yang digunakan  serta  parameter  penggunaan. Beberapa  jenis  diode  juga  mempunyai fungsi  yang  tidak  ditujukan  untuk penggunaan penyearahan. Awal mula dari diode  adalah  peranti  kristal  Cat's Whisker dan tabung hampa (juga disebut katup  termionik).  Saat  ini  diode  yang paling umum dibuat dari bahan semikonduktor seperti silikonatau germanium.
Gambar 2.9 Dioda
b. Transistor
Gambar 2.10 Transistor
c. IC (Integrated Circuit)
Gambar 2.11 IC d. Chipset Gambar 2.12 Chipset
2.6
Buzzer Gambar 2.13 Buzzer 2.7 Bahasa Pemrograman Bahasa C adalah bahasa pemrograman  yang  dapat  dikatakan berada  di  antara  bahasa  beraras  rendah dan beraras tinggi. Bahasa beraras rendah artinya  bahasa  yang  berorientasi  pada mesin  dan  beraras  tinggi  berorientasi pada  manusia.  Bahasa  tinggi  relatif mudah  digunakan,  karena  ditulis  dengan bahasa manusia sehingga mudah dimengerti dan tidak tergantung mesinnya. Bahasa beraras tinggi biasanya digunakan  pada  komputer.  Pencipta bahasa C adalah Brian W. Kernighan dan Denis M. Ritchi, sekitar tahun 1972.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Prinsip Kerja Alat
Sistem Arduino sebagai keping yang
dilengkapi dengan komponen elektronika lainnya  sehingga  dapat  langsung  diisi program  sesuai  dengan  kebutuhan  dan fungsi imlpementasinya. Sistem ini dapat digunakan  untuk  pengembangan  aplikasi jalannya  sensor  ultrasonic.  Sistem  ini dibangun  untuk  membuat  simulasi dispenser  melalui  sensor  ultrasonic sehingga  output-nya  menghasilkan  nilai melalui  sensor,  yang  nilai  tersebut  akan diolah  dalam  arduino.  Paremeter  yang digunakan  adalah  mendeteksi  gerakan
diolah sebelumnya oleh arduino.
Kemudian  hasil  itu  akan  olah  oleh solenoid  valve  ke  simulasi  dispenser otomatis tersebut. Apabila gelas didekatkan  dengan  sensor  ultrasonic maka  air  akan  mengalir  ke  dalam gelas/cangkir,tetapi  jika  gelas  dijauhkan dengan  sensor  maka  air  akan  berhenti. Adapun  konsep  dasar  sistem  adalah sebagai berikut :
INPUT PROSES OUTPUT

## Gambar 3.1 Konsep Dasar Sistem
Penjelasannya sebagai berikut :
1. Input  data  berupa  hasil  pembacaan dari  sensor  Ultrasonic  mendeteksi gerakan gelas yang mendekati alat.
2. Proses pengelolaan data gerakan dari sensor  tersebut  diolah  kedalam program  pada  arduino  kemudian diproses oleh solenoid valve.
3. Output adalah hasil data yang sudah diolah  arduino  akan  menggerakan solenoid  valve.  Apabila  sensor ultrasonic mendeteksi
adanya gelas/cangkir  maka  solenoid  valve akan  mengeluarkan  air,  dan  apabila sensor  ultrasonic  tidak  mendeteksi maka  solenoid  valve  tidak  akan mengeluarkan air.

## 3.2
Cara Kerja Arduino Uno
Gambar 3.2 Board Arduino Uno Adapun  fungsi  masing-masing  pin
adalah sebagai berikut :
1. SPI (Serial Peripheral Interface) Fungsi  dari  SPI  adalah  untuk singkronisasi  yang  digunakan  oleh mikrokontroller untuk
berkomunikasi  dengan  satu  atau lebih perangkat dengan cepat dalam jarak pendek.
2. SCK  (Serial  Clock)  berfungsi  untuk menseting Clock dari master ke slave
3. MOSI  (Master  out,  Slave  In)  di gunakan  pada  SPI,  dimana  data  di transfer dari Master Ke Slave
4. MISO  (Master  In,  Slave  Out) digunakan  pada  SPI,  dimana  data  di transfer dari Slave ke master
5. I2C  Protokol  yang  menggunakan jalur  clock(SCL)  dengan  (SDA)  untuk bertukar informasi
6. SCL  Jalur  data  yang  digunakan  oleh
I2C  untuk  mengidentifikasi  bahwa data sudah siap di transfer 7. SDA  Jalur  data  (dua  arah)  yang digunakan oleh I2C 8. ICSP  (In  Circuit  Serial  Programming) ICSP  digunakan  untuk  memprogram sebuah mikrokontroller seperti Atmega 328 menggunakan jalur USB Atmega16U2. ICSP sendiri
menggunakan jalur SPI untuk transfer data. 9. VCC  Jalur  suplay  tegangan  biasanya +5V
10. IOREF  Input/Output  referensi  yang berguna  untuk  melindungi  board agar tidak terjadi overvoltage
11. Vin  berfungsi  untuk  mensuplay tegangan  dari  ekseternal  misal adapter. (jangan mensuplay tegangan  dari  luar  bila  board  anda sudah mendapatkan suplay dari USB) 12. GND Jalur Ground
13. USB  Digunakan  untuk  mentrasfer data dari komputer ke board
14. PWM  (Pulse  Width  Modulation)  Pin yang di tandai dengan "~" mendukung  Signal  PWM,  PWM sendiri  berfungsi  untuk  mengatur kecepatan  motor,  atau  kecerahan lampu dan lain lain.
15. Analog  Pins  A0-A5  merupakan  Pin Analog, membaca nilai analog dari 0- 1023.

## 3.3 Cara Kerja Sensor Ultrasonik

## Gambar 3.3 Cara Kerja Sensor Ultrasonik
Secara  detail,  cara  kerja  sensor ultrasonik adalah sebagai berikut:
 Sinyal  dipancarkan  oleh  pemancar ultrasonik dengan frekuensi tertentu  dan  dengan  durasi  waktu tertentu. Sinyal tersebut
berfrekuensi  diatas  20kHz.  Untuk mengukur  jarak  benda  (sensor jarak),  frekuensi  yang  umum digunakan adalah 40kHz.
 Sinyal  yang  dipancarkan  akan merambat sebagai gelombang bunyi  dengan  kecepatan  sekitar 340  m/s.  Ketika  menumbuk  suatu benda,  maka  sinyal  tersebut  akan dipantulkan oleh benda tersebut.
 Setelah gelombang pantulan
sampai  di  alat  penerima,  maka sinyal tersebut akan diproses untuk menghitung  jarak  benda  tersebut. Jarak  benda  dihitung  berdasarkan rumus : S = 340.t/2 dimana S merupakan jarak antara sensor ultrasonik dengan benda (bidang pantul), dan  t  adalah  selisih  antara  waktu pemancaran gelombang oleh  transmitter dan  waktu  ketika  gelombang  pantul diterima receiver.

## 3.4 Cara Kerja Buzzer
Gambar 3.4 Cara kerja Buzzer
3.5 Gambar  Alur  Sistem  Tongkat Tunanetra Pintar Gambar 3.5 Alur Sistem Tongkat Tunanetra Pintar

## 3.6 Perancangan Perangkat Keras
Gambar 3.6 Skematik Perancangan Alat Penjelasan gambar diatas : 1. Ini adalah Arduini Uno, alat pemproses  dari data  input  yang akan  mengirim data ke alat output. 2. Ini  adalah  Kabel Jumper, berfungsi sebagai penghubung antar perangkat. 3. Ini adalah Buzzer, yang berfungsi sebagai alat
output yang memperingatkan bahwa  alat  akan berjalan ataupun sudah  berjalan hasil  dari  input yang telah diproses. 4. Ini adalah Sensor Ultrasonic, sebuah sensor yang meiliki fungsi untuk mengubah besaran fisis alias bumi menjadi besaran listrik, begitupun sebaliknya.

## 3.7 Perancangan Sensor Ultrasonic

## Gambar 3.7 Skematik sensor Ultrasonic
Rangkaian  sensor  ultrasonic  sebagai alat  input  mendeteksi  gerak  yang  akan mengirim  data  ke  Arduino  Uno  sebagai alat pemproses data.

## 3.8 Perancangan Buzzer
Gambar 3.8

## Skematik Buzzer
Rangkaian buzzer sederhana terdiri dari  transistor  sebagai  driver  yang berfungsi  sebagai  saklar  dan  penguat arus.  Cara  kerja  rangkaian  alarm  buzzer yaitu ketika sinyal keluar dari mikrokontroler  berlogika  high,  maka mikrokontroler  akan  mengirimkan  sinyal ke buzzer sehingga memicu buzzer untuk bekerja. Ketika buzzer telah bekerja maka akan menciptakan suara yang telah diatur sesuai dengan instruksi coding pada

## 3.9 Perancangan Perangkat Lunak
Perancangan  perangkat  lunak  ini berguna  sebagai  pengendali  utama  pada Arduino  Uno  untuk    menjalankan  fungsi dari  alat-alat  perangkat  lainnya.  Berikut konsep upload program ke Arduino Uno.
Colokan USB ke PC Jalankan Sofware Arduino Input Kode Program Upload Upload ke Arduino Uno Tidak Error error Gambar 3.9 Konsep Proses Upload ke Arduino Uno
3.10 Tabel Logika Arduino Uno Tabel 3.1 Logika Arduino Sensor Ultra Sonik Buzzer Kondisi Sensor Kurang dari 30 cm Mengeluarkan bunyi Lebih dari 30 cm Tidak Mengeluarkan bunyi Penjelasan tabel diatas :
1. Jika  sensor  Ultrasonik  mendeteksi kurang  dari  30  cm  maka  Buzzer akan mengeleluarkan bunyi
2. Jika  sensor  Ultrasonik  mendeteksi lebih dari 30 cm maka buzzer tidak akan mengeluarkan bunyi.
3.11 Rangkaian Module Sensor Ultrasonik
Gambar 3.10 Instalasi Module Sensor Ultrasonik
3.12 Rangkaian Module Buzzer
Gambar 3.11
Instalasi module buzzer

## IV. KESIMPULAN
Setelah m elakukan perancangan dan realisasi  tongkat  tunanetra  pintar  yang telah dibuat, maka dapat disimpulkan sbb :
1. Sensor ultrasonik mendeteksi adanya benda/tembok didepan
2. Arduino  uno  yang  digunakan sebagai  pengendali  utama,  alat  ini dapat  bekerja  dalam  menjalankan program  atau  perintah  yang diberikan.
3. Buzzer  menjadi  output  ketika sensor ultrasonik mendeteksi benda/tembok sehingga menghasilkan peringatan suara. 4. Dapat membantu bagi penyandang tunanatra

## DAFTAR PUSTAKA
A.E.  Fitzgerald,  David  E.  Higginbothan, Arvin  Grabed.  Dasar-dasar  Elektro
Teknik,  diterjemahkan  oleh  Pantur Silaban PhD. Erlangga. 1993.
Elkompedia.  Pengertian  Arus,  Tegangan, Hambatan,  dan  Daya  Listrik.  02 Oktober 2018.
http://elekompedia.com/2016/10/penge rtian-arus-tegangan-hambatan- dan.html?m=1.
Indrajani, Perancangan Basis Data Dalam All  in  1.  PT.  Elex  Media Komputindo.  Jakarta  :  2011. halaman 36 & 38.
http://fauzanghifari.blogspot.com/2013/ 08/pengertian-otomasi.html
http://belajarelektronika.net/sensor- ultrasonik/
http://slbn1pemalang.mysch.id/berita/4
8135/pengertian-tuna-netra/
https://indraharja.wordpress.com/2012/
01/07/pengertian-buzzer/
http://www.hootronik.com/2016/10/car
a-kerja-rangkaian-buzzer.html
Resi  Ikhwan  Nugraha,  Agus  Ramdhani Nugraha. 2018 . SIMULASI  SMART HOME  BERBASIS  ARDUINO. Jurnal Manajemen dan Teknik Informatika (JUMANTAKA). STMIK DCI.